自2007年起，台南市社區大學台江分校號召台江子弟徒步溯源，從台江國家公園到烏山頭水庫，這段全長45公里的綠道不僅串連了多種自然生態，更有深刻的人文意涵。因而政府在2018年以此路線為基礎，推動由台江內海一路溯源至玉山的「山海圳國家級綠道」，全長177 公里、海拔爬升3952公尺，將是南台灣第一條國家綠道。
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「山海圳國家級綠道」的前身，是由台南市社區大學台江分校於2007年發起，獲得台南市政府支持並於2016年完成的「台南山海圳綠道」。這段由台江國家公園到烏山頭水庫，從安南區至官田區的人行及自行車道，全線總長45 公里，是台灣第一條以「綠道」（Greenway）為名的長距離路線。多年來，台江分校一直以「愛鄉護水」為號召，率台江青年子弟以徒步方式溯源步行、認識鄉土。
經過民間多年倡議及規劃，這項願景工程也獲得行政院的支持。2018年由國家發展委員會擬定的「建構國家級綠道網絡綱要計畫」，將「山海圳國家級綠道」列為國家級綠道的優先推動計畫之一，指定由行政院農業委員會為其主辦部會，擬訂計畫推動，整合相關單位及地方政府辦理。
「山海圳國家級綠道」以既有的「台南山海圳綠道」為基礎，自烏山頭水庫向東延伸，經東西口健行路線翻越烏山嶺到曾文水庫，再沿曾文溪經過阿里山抵達玉山，跨越台南市及嘉義縣，整體長度延伸為177公里、海拔爬升達3952公尺。
相較於先前已成形之「淡蘭百年山徑」及「樟之細路」二條國家綠道，山海圳除了是南台灣第一條國家綠道，也是唯一從台灣海峽「台江內海」迎向東北亞最高峰「玉山」的綠道路線，高度落差最大，也是唯一以流域觀念沿水圳而上的溯源之路。
林務局副局長廖一光先前曾表示，這麼一條長距離綠道，在地方行政上跨越了2個縣市、10個鄉鎮區的城鄉生活圈；於中央行政上則穿越了3個國家風景區、2個國家公園、3個國有林事業區（大埔、阿里山、玉山）、2座水庫（烏山頭、曾文），以及4大河川流域（鹽水溪、曾文溪、高屏溪及濁水溪）的資源管理圈。
廖一光指出，山海圳國家級綠道在人文上，則串連了台江、西拉雅族、鄒族三大族群文化圈；在環境上，更是包含了5種氣候帶林相、4種水域的多元自然生態圈，高度挑戰政府部門跨域治理的協調能力。同時，也需要民間力量持續參與，以公私協力的方式發展綠道的經營管理機制。
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此外，本綠道除了既成道路外，在台南市烏山嶺地區尚無具體廊道，因此，林務局委託千里步道協會、嘉義大學及當地社區合作，於2018年12月、今年5月分別舉辦二梯次手作步道活動，完成了330公尺的烏山嶺東西口步道。
林務局指出，此舉也以雙手開啟了山海圳綠道的串聯，更是很有溫度的第一步。